1. 课程导入与任务总览

矿井主提升机是连接井下与地面的“咽喉设备”，其一次提升循环的时间、速度与加减速度安排，直接决定矿井提升能力、电机容量、钢丝绳与提升机机械负荷，也直接影响乘罐人员的舒适性与安全裕度。所谓速度图，就是把一次提升循环中提升容器速度随时间的变化关系画成图形；而运行参数设计，则是在给定井深、载荷、设备能力与安全规程约束下，确定最大速度、各阶段加减速度、匀速段长度、爬行速度与休止时间等一整套可执行的参数。二者互为表里：速度图是运行参数的可视化表达，运行参数是速度图的数值内核。

本课程以“设计一份可用于指导现场运行与校核的速度图及参数表”为总任务，贯穿 30 节内容。本节先建立工程意义、读懂任务书、认识项目载体三件事，为后续的动力学计算、设备选型校核与运行曲线绘制打下共同的语言基础。

一、为什么速度图是提升设计的“总纲”

提升系统的多数关键量都能从速度图上“读”出来。以常见的五阶段速度图（初加速—主加速—匀速—减速—爬行）为例：速度曲线对时间积分得到一次提升行程，行程必须等于井深加装卸载所需的附加行程；速度曲线对时间求导得到加减速度，其大小受规程对人员与物料提升的不同限值约束；而加速度与提升质量的乘积决定动态力，进而影响钢丝绳最大静张力差与电机等效转矩。换句话说，速度图一旦确定，提升时间、提升能力、电耗与机械负荷就基本被“锁定”。

工程上常用两个指标快速判断设计是否合理：一是一次循环时间，它决定小时提升量与年提升能力；二是最大速度与加减速度的组合，它决定电机功率与设备受力。设计者往往需要在“提得快”与“受力小、电耗低、乘坐舒适”之间反复权衡，这正是本课程要训练的核心能力。

二、读懂典型设计任务书

真实的设计工作从任务书开始。一份矿井主提升机设计任务书通常给出以下原始条件：矿井年产量或小时提升量、井深、提升方式（立井/斜井、单绳/多绳、单容器/双容器）、容器类型与有效载荷、钢丝绳与提升机型号、电机额定参数、供电与制动条件，以及必须遵守的安全规程条款。设计者的任务是把这些“约束”翻译成“参数”。

以某立井副井人员提升为例（以下为教学示例，非实测数据）：井深 480 m，采用双容器平衡提升，罐笼有效载荷 12 人，要求一次循环时间不超过 90 s，人员提升最大加速度不超过 0.75 m/s²，最大速度不超过 6 m/s。设计者据此可先假定 v_max = 5.5 m/s、主加速度 0.6 m/s²、减速度 0.6 m/s²、爬行速度 0.5 m/s、爬行距离 3 m、休止时间 20 s，再通过行程方程反算匀速段长度与总循环时间，最后校核是否满足 90 s 与规程限值。这个过程会在后续章节中逐步展开为可计算、可校核的完整方法。

三、课程项目载体介绍

为使学习贴近工程，本课程以一个贯穿始终的项目载体组织内容：“某矿立井主提升机速度图与运行参数设计”。该项目包含原始资料包（井筒参数、设备铭牌、规程条款）、计算任务（速度图各阶段参数、行程与时间、动力学与电机校核）和交付成果（速度图、参数表、校核说明）。每一节都会在这个载体上推进一部分工作，最终拼成一份完整的设计文件。

项目推进的逻辑主线是：先由井深与载荷确定行程与提升方式，再由规程与舒适性确定加减速度上限，由设备能力确定 v_max 上限，然后通过行程方程协调各阶段长度，得到速度图；接着用速度图计算动态力与等效转矩，校核钢丝绳、提升机与电机；最后把结果整理为参数表与图，并给出运行操作要点。这条主线不是固定模板，而是本课程各节内容自然衔接的工程脉络。

四、本节应建立的认识

学完本节，应当能够回答三个问题：速度图为什么是提升设计的核心表达？任务书中的哪些数据是约束、哪些是目标、哪些可调？项目载体最终要交付什么？带着这三个问题进入后续学习，读者在遇到加减速度取值、匀速段反算、电机校核等具体内容时，就能始终清楚“这一步在为哪个目标服务”。